緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇燃氣管道施工技術范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
中圖分類號:F407.22 文獻標識碼:A
引言
燃氣是城市清潔高效的能源,而用管道輸送則成為最便捷的途徑。其作為城市最基本的公用設施之一,對改善城鎮居民的生活水平,提升城市形象、功能,具有十分重大的意義。隨著經濟和社會的發展,在大量城市居住集中區和工業園區,管道燃氣已被廣泛采用。圍繞建設燃氣管道項目,聚乙烯(PE)管材,以其優良的品質受到了人們的青睞。《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》與《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》是目前規范PE 燃氣管道建設與施工的行業標準。PE管的運行費用和維護成本非常低,并且不需要安裝后的防腐工序,與其
他金屬材質的輸氣管道相比,經濟性非常突出。
一、聚乙烯(PE)燃氣管道簡介
我國是從80年代初期開始聚乙烯燃氣管的研究工作,在此之前,六十年代個別煤氣公司曾試點,七十年代中斷。八十年代初,在改革開放的形勢下,引進、消化、開拓,迎來了以聚乙烯管道代替鋼管用于燃氣輸配的新時期。與國際上其他國家相比,我國的開發研究工作雖然起步晚,不夠深,配套差,但起點較高。隨著高分子材料的飛速發展,由于PE管有諸多的優點和上佳的性能已被廣泛用于各類管道運輸領域,例如:燃氣運輸,供水,農業灌溉,礦山細顆粒固體運送和石油、化工等領域。特別是已被廣泛用于燃氣輸氣領域。由于燃氣自身的特性對輸送管道有著更為嚴格的要求,目前PE管的材料已經歷了3代,國際上的一些國家已經開始使用第四代(復合PE材料),現階段我國主要使用的是第二和第三代(PE80,PE100)PE管材料。
二、聚乙烯(PE)燃氣管材的特點
1)防腐性能高,作為一種惰性材料聚乙烯除少數強氧化劑外,很少會被其他化學介質所侵蝕。更不會出現電化學腐蝕現象,不需要其他的防腐措施進行保護。
2)聚乙烯(PE)管材具有高韌性,耐沖擊性好的特點。其抗沖擊強度比金屬管高,這在實踐中意味著,它的生命周期是鋼管的4倍,并具有較高的延展率,延展率率打一般超過50%。聚乙烯(PE)管材適應不均勻沉降能力非常強,是一種具有很好抗震性能的管材。
3)聚乙烯(PE)管材具有優良的柔韌性,這大大增加了聚乙烯(PE)管道在工程方面的價值。聚乙烯(PE)管材可盤卷,從而減少接縫數量,在管網鋪設時自身可輕易繞過障礙物,進一步減少接縫數量。在一些特殊的工程中會體現更出色的性能。
4)聚乙烯(PE)管使用壽命長,根據國外PE管材環向抗拉強度的長期靜水壓設計基礎值(HDB)確定,它的使用壽命可達50年。這一數據已被國際標準認可。
三、聚乙烯(PE)燃氣管道施工技術
聚乙烯(PE)燃氣管道施工順序為:材料檢驗PE管連接、敷設管道吹掃強度、氣密性壓力試驗管溝回填及路面恢復。
(一)材料檢驗
聚乙烯(PE)管材,管件應該經過質量檢驗部門的權威檢驗并具有其出具的產品合格報告,這樣才能算是合格產品。在使用時首先應對PE管材、管件的外觀進行仔細檢查,檢查的主要內容有:管材、管件表面及內部是否清潔光滑,是否有雜質、凹陷、劃傷、溝槽和顏色不均等。其次標識是否準確,根據相關的標準燃氣管材應為黃色或黑色,若管道為黑色時管道上必須標有醒目的黃色線條,同時管材上應有間距不超過2米連續的永久性標志,內容必須包括:規定的用途,原料牌號,標準尺寸,尺寸標準代碼和訂單,產品名稱或商標,制造日期。檢查PE管材直徑和壁厚時若發現任何一處壁厚不合格即整個產品為不合格。
(二)聚乙烯(PE)管連接及敷設
(1)聚乙烯(PE)管之間的連接方式
聚乙烯(PE)管的連接方式只能能用熱熔連接或電熔連接。這是《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》中最新一期中的強條規定。在選擇連接的方式上,根據實際經驗管道直徑小于90 毫米的PE 管道應采用電熔方式連接。由于管道直徑較小導致對接截面尺寸小不能確實保證連接強度只能選擇電熔連接。小直徑管道不能為了節省成本采用熱熔連接。電熔管件的連接參數,必須嚴格按照制造商提供的相關數據及相關規范進行設定。
拖動壓力在連接時必須要疊加在焊接過程中的各各壓力參數中,在焊接時相關參數必須被記錄,對連接處自檢合格后,才能進行下一個焊口的連接。在實際工作中需要被記錄的參數有:環境溫度,焊接規格,吸熱時間,冷卻時間,焊接壓力,焊機型號,焊接人姓名,電熔焊的電壓,插入深度,焊接時間等。
(2)管材敷設
在敷設聚乙烯(PE)管道時,除了符合金屬燃氣管道鋪設的規范要求外,敷設聚乙烯(PE)管道時還必須依據其本身的特性來進行安裝。由于聚乙烯(PE) 管沒有金屬管那樣高的強度,所以一定要注意PE管道承受外部載荷的問題。PE管道埋深最小管頂覆土深度根據《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》與《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》規定:(1)行車道,不小于0.9米;(2)非行車道,不小于0.6 米;(3)敷設在水田下,不小于0.8米。在有特殊保護措施時,可適當放寬上述要求。由于聚乙烯(PE)管的柔性十分突出,使得它彎曲性能特別好。但過度的彎曲時,管道內側會產生壓應力管道外側會產生拉伸應力,超過一定限度時便會出現蠕變損傷,所以施工過程中應避免出現此問題。另外,PE管不得從建筑和大型結構的底部穿越,不得從放有易燃、易爆及腐蝕性液體的場地下方穿越,不得與其他管道或電纜同溝。聚乙烯(PE)燃氣管道不應該被直接引入到建筑物或連接到建筑物墻壁的調壓箱上,直接通過基礎或外墻的PE燃氣管道,必須采取特殊的保護措施。
(三)管道吹掃
PE管道的吹掃介質為壓縮空氣,氣流速度不得小于20米/秒,將白布放在排出口檢查,當氣流中無贓物時為合格。
(四)強度、氣密試驗
《聚乙烯燃氣管道工程技術規程》中規定聚乙烯(PE)燃氣管道壓力試驗應使用不超過40°C的壓縮空氣,強度試驗時試驗壓力應達到設計壓力的1.5倍,并穩壓1小時,仔細觀察壓力表(試驗壓力計精度為0.4級)。氣密性試驗時試驗壓力應達到設計壓力的1.15倍,并穩壓24小時后觀察壓力表。
(五)管溝回填及路面恢復
施工完畢進行回填時,管溝內應先回填細砂至管頂15厘米,然后分層回填棄土(每一層厚度為30厘米),分層夯實,距管頂50厘米處設一條警示帶以預防日后開挖帶來的意外損壞。回復路面時應用原標號(或高一級)強度的材料進行施工。
結語
現在燃氣在社會發展中日漸得到重視,特別是在城市,電和水一樣是逐漸在成為一種不可或缺的基木能源供應。對城市的經濟建設和人們的生活有重大的影響。燃氣管道技術不斷更新與發展一值得我們行業大力推廣應用。隨著我國燃氣產業的快速發展特別天燃氣產業,燃氣管道運用技術及施工工藝的日趨成熟,這是社會的福音,同時可以更大地造福人民。
參考文獻
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
PE(聚乙烯)管道是以高密度聚乙烯為原料生產的管道輸配系統,是城市供水及燃氣輸配管網領域中的一項管材新產品,是建設部“八五”重點推廣運用的節能節材新產品。隨著社會經濟的發展,管道燃氣逐漸在城市中普及。
PE 管具有很好的柔韌性,管材可以盤成卷,從而能使管網中的接頭數量減少,可蛇行鋪設,輕易繞過障礙物,進一步減少接頭數量。PE 管屬熱塑性材料,可多次加工成型,使熱熔和電熔連接成為可能。PE 管抗沖擊性能好,具有較高的斷裂延伸率,經驗證明能夠抵抗地震等自然災害的影響。PE 管具有較好的氣密性,氣體滲透率低。PE 管適合于燃氣管道工程中埋地管的鋪設,不適用于露天明管使用。
一、PE燃氣管道的基本特征
1、優越的物理性能
PE管材密度高、柔性好,具有優異的抗沖擊、抗磨損性能、耐沖擊強度優于金屬管道,在實踐當中表示其壽命為鋼管的4 倍。
2、長久的使用價值
壽命長、抗腐蝕、地埋管道在-20℃~+40℃范圍內安全使用50 年以上。
3、良好的衛生性能
材質無毒,無結垢層,不滋生細菌。
4、較好的輸送流量
管壁平滑,能提高介質流速,增大流量,與相同直徑的管道相比,可輸送更多的流量,節省動力消耗。
5、顯著的經濟效益
成本低、投資省。與金屬管道相比,可以減少投資30%左右(φ200mm以上大管成本略高)。
6、方便的施工性能
重量輕,密度僅為銅管的1/8,易搬運,易彎曲。焊接工藝簡單,不須進行防腐處理,施工快捷。
7、 PE管雖然具有很多優點,但也存在一些不足之處。
這是因為PE管在應用中隨著時間的流逝、材料會在應力、介質和溫度等的作用下發生老化,材料的強度會隨時間的推移逐漸下降。這樣,我們在設計PE管道時就應采用當材料應用到設計年限時的強度。
二、PE燃氣管道施工技術
1. 施工前的技術準備
施工是按照設計圖紙來進行的,當設計單位出具有效的圖紙后,施工單位應到施工現場,具體了解情況,對不能照圖施工的部分要與設計單位交底、協商。確定是否能采取特殊的施工工藝或做局部設計變更。從事聚乙烯燃氣管道連接的操作人員,在上崗前必須經過專業培訓、經過考試和技術評定合格后方可上崗操作。根據施工工藝的要求,準備相應的施工機具。
管材、管件的準備。由于燃氣PE 管輸送的是帶壓力的易燃、易爆的危險性氣體,所以工程質量是壓倒一切的因素。管材、管件的質量是工程質量的基本保證。
2、土石方工程
放線開槽。溝槽開挖前,應會同建設、設計及其它有關單位共同核對有關地下管線及構筑物的資料,必要時開挖探坑核實,管溝開挖必須按設計圖紙放線,并按設計標高開挖,溝低要平,轉彎處的彎曲半徑應滿足相應規范,根據不同土質、深度、開挖方式、及新土堆放形狀,分別確定溝槽邊坡度、是否需要支撐、排水等措施,但要求最后形成的溝槽底部平整密實,若溝底遇有舊建筑物、硬石、木頭和垃圾等雜物時,則必須清除,然后敷設一層厚度不小于0.15m 的砂子或素土。
回填。敷設下溝后應立即用細土或砂覆蓋管道,厚度不少于30cm,以保證聚乙烯不受外力損傷。先填實溝底,再投填管道兩側,然后,回填至管道以上0.5m 處,如溝內有積水必須全部排盡后,再行回填。溝槽的支撐應在保證施工安全的情況下,按回填進度依次拆除,拆除豎板樁后,應以砂土填實縫隙。管道兩側及管頂以上0.5m 內的回填土,不得含有碎石、磚塊、垃圾等雜物,不得用凍土回填。回填土應分層整實,每層以20cm 為宜,管頂0.5m 以上可用機械夯,溝槽各部位的密實度應符合下列要求:①胸腔填土(Ⅰ)95%;②管頂以上0.5m 范圍內(Ⅱ)85%;③管頂0.5m 以上至地面(Ⅲ)在城區范圍內95%,在耕地范圍內90%。
3、聚乙烯管連接
聚乙烯管道連接質量的好壞,直接影響到整個燃氣管網系統的運行效果和使用壽命,有必要了解和掌握聚乙烯管連接的各種形式,以充分發揮PE管道系統的先進性、經濟性和安全性。同時,為了使連接接頭堅固耐用,安全經濟,在遵循國家有關工程技術施工規程的同時,也要求必須正確地選擇和使用產品和設備。筆者認為,電熔連接最為堅固可靠,但從燃氣管道的經濟性和安全性等方面比較,根據企業經濟狀況和燃氣工程實際運用情況,建議:對于較小口徑D90 以下采用電熔連接,而較大口徑的則采用熱熔連接。鋼塑轉換連接:A、對于小口徑的聚乙烯管道de≤63 一般采用一體式鋼塑轉換接頭。B、對于大口徑的聚乙烯管de ﹥ 63 一般采用鋼塑法蘭轉換接頭。
4、聚乙烯管道敷設
在此,筆者特別推薦燃氣管道敷設的內插入法。以PE 管道穿插更新舊管道,是一種綜合性管道的治理方法,插入金屬管道后所形成的新的管道結構,使PE 管道的防腐性能與金屬管道優異的機械性能結合在一起,使整體效能大大提高,從而延長舊管道的使用壽命,并降低更新費用,插入管敷設是聚乙烯管材的一種特殊敷設形式,用于金屬管的更新。目前,泰安市一條主干道(青年路)天燃氣管道就是采用的內插入法敷設。其方法是沿原有金屬管道每隔一定距離挖一個工程坑,將舊管線割斷并對其內部進行清理,然后開挖發射井和接受井,將絞繩穿過舊管線,以實現絞繩與PE管、絞車間的連接,將絞繩一端連在絞車輥子上,另一端與錐形拖頭相連(錐形拖頭尾部連有PE管),再通過絞車或液壓動力機,將PE管拉過舊金屬管道,實踐證明,與開挖埋管法相比,上述工程減少了78%土石方及40%的工程成本。
5、實驗與驗收
聚乙烯燃氣管道與其它材質管道一樣,投入使用前要進行強度實驗,氣密性實驗及工程驗收,未經驗收或驗收不合格的管線不能投入使用。
第一,燃氣管道的實驗介質一般為空氣,有條件時也可采用惰性氣體。第二,管道的吹掃。聚乙烯燃氣管道系統安裝完畢,在外觀檢查合格后,應對全系統進行分段吹掃。盡管施工中要求保證管道內清潔無異物,在管道實驗前仍應進行清掃,清掃介質宜用壓縮空氣。聚乙烯管道吹掃時會產生靜電,這種靜電的積聚會產生很高的電壓,會對人體造成傷害,所以吹掃口要用長度不小于4M 的鋼管,且鋼管上應設置吹掃閥。第三,強度實驗與氣密性實驗。吹掃合格后,方可進行強度實驗和氣密性實驗。聚乙烯燃氣管道的強度實驗壓力應為管道設計壓力的1.5 倍,中壓管道最低不得小于0.30Mpa;低壓管道最低不得小于0.05Mpa。聚乙烯管道進行強度試驗時,應緩慢升壓,達到試驗壓力后,應穩壓1h,以不降壓為合格,氣密性試驗應符合現行行業標準,《城鎮燃氣輸配工程施工及驗收規范》(CJJ33-89)第七章第三節的規定。
三、PE燃氣管道應用及建議
1、在運行過程中PE 管道由于不抗機械損傷,容易產生人為破壞,所以在運行過程中要加強管理,由于管道敷設可蜿蜒敷設,管道竣工資料尤為重要,只有詳細的工程資料,才能減少其它工程施工中造成由于資料不祥造成對燃氣管道的損傷。
2、在運行過程中已出現過白蟻噬咬造成燃氣管道的狀況,對該種狀況苗頭應引起重視并進行監測,避免造成重大事故。
3、施工中焊接質量控制尤為重要,在工程施工焊接及運行過程中出現的事故分析,焊接過程中焊口不對中產生偏心是主要問題,由于不對中,造成燃氣管道與管件熔接不充分,往往產生虛焊,應在套筒焊接的工藝中增加對管器,避免對中不好及焊接中的應力,保證焊接質量。
4、施工中應注意管道的清潔,分次施工時要及時將施工口封堵好,避免水及雜物進入管道,封堵材料建議選用可循環利用的柔性物質。
天然氣管道施工是與人民生活息息相關的大事,燃氣管道的施工質量不僅影響天然氣的使用效果,更是直接關系到人們的財產和人身安全,在日常生活中,天然氣管道爆炸事故屢見不鮮,絕大部分原因都是由于施工質量不過關所引發的問題。為此,有必要針對管道施工技術和質量控制進行進一步探討,提出切實可行的施工方案。
1 天然氣管道的優點和作用
燃氣管道施工主要是從開采地到城市使用地的管道鋪設,實現燃氣的輸送和使用目的,該項施工是我國城市化進程的一項重要標志,與以往的供給能源相比較,燃氣能源具有較為明顯的優勢。
1.1 安全性大大提高。傳統的液化氣能源供應方式具有嚴重的安全隱患,這是由于液化氣是一種工業化工生產的副產品,并不是天然的能源產品,其體積較重,并且易燃易爆,其滲漏通常會受到管道壓力值的影響,對環境溫度的要求也有一定限制,在室內儲藏一罐液化氣相當于安裝了一枚定時炸彈,危險系數極高。天然氣作為一種新型燃料,具有無色無味的性質,其體積較輕,可浮于空氣上方,一旦發生泄漏更加易于氣體的擴散,使氣體的能夠及時排出;在管道輸送時,天然氣對于輸送壓力值的要求也比較低,這就降低了燃氣發生泄漏的概率;天然氣管道實現了氣體的實時輸送,避免了氣體囤積帶來的隱患;另外,產生同樣的熱量需要的天然氣數量要明顯低于傳統液化氣的數量,使得能源消耗有效降低。
1.2 操作簡單方便。其一,天然氣輸送終端設備簡單,不會占據大量空間,提高了空間的利用率,節省了清潔的時間;其二,天然氣使用方便,用量自動累計,計算結果精確,且可以根據實際需要繳納不同金額,方便用戶使用。
1.3 費用計算經濟合理。天然氣的耗費量要比液化氣節省得多,且不會造成氣體的損失,綜合性價比要更具優勢。
1.4 污染率大幅降低,更加環保。天然氣具有無異味的特點,其碳排放量很低,使用清潔,降低了對環境造成的污染,是一種清潔環保能源。
2 燃氣管道施工對施工條件要求的特殊性和帶來的環境影響
2.1 外部施工受到環境因素的制約。燃氣管道的外部施工對環境條件有嚴格的限制,這是由于其施工效果的安全性規范所要求的。工程施工中如果遇到降水因素或惡劣氣候的影響,就必須停止施工作業,等待環境符合施工標準之后再繼續施工。為此,燃氣管道施工前要盡量考慮到各方面影響因素,制定科學的施工計劃,避免自然條件帶來的負面影響。
2.2 燃氣施工會對周圍環境和老百姓的生活帶來不便的影響。一是施工要受到交工期限的限制,就要最大限度的追趕進度,在此過程中,難免會帶來施工噪音污染;二是管道的地下挖掘工作勢必要造成地面的破損和環境的污染,阻礙交通的正常運行,為此,管道施工在保質的基礎上,要盡快完工,并做好善后處理工作。
2.3 管道施工協助。由于管道施工牽扯范圍較廣,有時需要政府出面協助解決相關事宜,另外還要做好施工現場人員的有效疏導工作,避免發生施工危險。
3 為何要加強燃氣管道施工的管控力度
燃氣管道施工是一項龐大的系統性工程,其施工質量直接關系到天然氣的輸送效能和用戶的使用安全,一旦中途發生燃氣泄漏,將導致氣體突發爆燃現象,危及到人們的生命安全,給社會帶來不穩定因素。為了避免負面一些的產生,就必須實現燃氣管道施工過程的系統控制,將危險性因素控制在最低范圍內。
4 管道施工各階段的操作步驟及注意事項
4.1 要重視施工設計和準備階段的基礎性工作
管道具體施工要將施工設計圖紙作為施工參照依據,施工人員在施工前要對圖紙進行仔細研究和審核,主要包括施工位置和方向的確定,工程各項細節尺寸的比對等方面,如果在此過程中發現有與實際不符或設計上的失誤問題,要及時向相關負責方報備,以便及時做出設計的調整和修改,堅決杜絕擅自處理或施工的情況發生。施工前的準備工作是保障施工正常運行的前提條件。一是設備方面的準備工作要到位,施工材料也要進行嚴格的質量審核,并配備充足的數量;二是施工人員的選擇和培訓,對于技術人員的配備要尤其重視。
4.2 管道測量和挖掘的施工技術要點
根據圖紙的要求要進行施工前環境和地質的勘探與測量,管道挖掘要嚴格按照施工標準操作,如管道的長度和深度,起始點和終止點位置的確定,坡面的傾斜角度等等;管道挖掘要達到施工要求的深度,要注意雜物的清理,并進行基層的土質平整施工,避免發生管道損壞現象。
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)16-0041-01
一、施工前的技術管理工作
1、首先要求參與施工的專業技術人員要了解該工程的工藝特點,掌握有關規范,做到心中有數。根據工程的特點,組織技術專家或設計人員對施工技術管理人員進行前期培訓,學習掌握相關的標準和規范,提高技術管理人員的業務能力和管理水平。
2、施工在收到施工圖后,要組織專家對關鍵性部位的設計進行復核,以免出現嚴重的設計問題,并按設計要求明確驗收標準。由于氣源工程的施工要涉及到冶金、石化、化工等專業標準或國外標準,這些標準對同一項目的要求有時存在一些差異,因此明確驗收標準是十分必要的。
3、技術資料和檔案的整理。在接收訂購設備時,應及時整理收集設備說明書、合格證,認真研究特殊設備的說明書,尤其是對有些設備的特殊安裝要求和使用方法應給予重視。如是進口設備,則要立即組織人員翻譯外文資料。所有設備必須具有相關部門出具的合格證,否則不能安裝。
4、對施工方案進行審查。對施工人員資格審查,如特殊工種的操作資格證。施工方案中是否有不符合設計要求的地方,對特殊設備的安裝和現場設備的保護措施是否得當。提供的材料用量是否合理。還有方案中的施工方法和檢測技術參數是否符合國家標準的要求。
二、燃氣管道工程施工技術
1、管道安裝及連接技術
1.1管道安裝前進行監測檢驗,如型號、直徑、壁厚、表面有無裂紋或壓延等不良現象。
1.2對焊接鋼管不得有未焊透現象,焊縫應符合有關質量標準規定。
1.3在進行對口時需要對斷面、破口角度、圓度等符合焊接要求,管子端面應與管子中心線垂直,允許偏差不得大于1mm。
1.4配管時要確保管壁厚度相同,允許誤差不得超過3mm。
1.5對口時縱向焊縫應該保持一定的環向距離,不得小于100mm。
1.6對電焊壁厚≥4mm和氣焊壁厚≥3mm的管子,其接頭應切坡口,氣割時應將坡口熔渣清除干凈。
2、聚乙烯(PE)管施工技術
聚乙烯(PE)燃氣管道因其連接方便,使用壽命長,施工簡單等優勢,在施工中應用
較為廣泛。
2.1 定位放線及管溝開挖
首先確定管位,然后按圖紙定樁、放線,一般距離30m定一樁位。放線時采用撒雙道白灰線,以保證管位開挖不偏移。對于管線在砼或瀝青路面的,要求用切割機割雙線,再用風爆機破除砼或瀝青。因城市道路下隱蔽設施及地下管線較多,故土方工程不允許采用機械
開挖。人工開挖管溝時上口寬度以(溝底寬度+深度×邊坡系數)計。管溝邊坡系數根據土壤類別及物理力學性質確定。當管溝深度小于3m時,邊坡系數取0.33;當管溝深度大于或等于3m時,邊坡系數為0.5。溝底寬度按:底寬=管外徑+0.6m。開挖的土方不允許直接推
在管溝溝壁兩邊,以防塌方,通常土推距溝邊不能小于50cm。
3、立管施工技術
在燃氣管道設計過程中,強調對立管施工技術的應用是非常必要的。為此,在實踐工程項目開展過程中應著重提高對此問題的重視程度,并注重在管道敷設過程中,將管道支撐置入連接處,并在管徑小于DN25的作業環境下,將墻面、鋼管間間隔維持在>3cm的狀態。此外,基于管徑為DN25~DN40時,將墻面、鋼管間的間隔擴展至5cm以上,由此滿足具體的工程施工條件。
4、管線試驗技術
在燃氣管道設計過程中,管道試驗行為的開展起著至關重要的影響作用,為此,在實際作業過程中應注重針對管道嚴密性、強度等性能參數展開試驗行為,同時在試驗作業過程中,為了確保試驗數據的精準性,應注重對燃氣管道進行吹掃處理,繼而將總閥至前總閥位置置入到試驗環境下,由此達到試驗目的,確保管線指標滿足具體的工程施工條件。此外,在管線試驗活動開展過程中,為了保證試驗數據的高效性,應注重將試驗環境維持在設計壓力大于5kPa的狀態下。且在嚴密性試驗過程中嚴格遵從接通燃氣觀測的試驗流程,同時確保試驗觀測時間為10min,由此達到最佳的試驗狀態。
5、引管技術
燃氣管道設計過程中引管技術的應用應從以下兩個方面入手
5.1在地上引入作業環境下,要求作業人員在引管工序開展過程中應注重沿外墻展開敷設行為,同時確保在低立管引入過程中將其與地面間的距離維持在0.5~0.8m之間,繼而由此展開室內引入行為。
5.2在地下引入作業環境,為了確保整體作業質量,要求施工人員應注重在實踐作業環節開展過程中確保燃氣管道穿越房屋基層,并注重將燃氣管道與地面間的距離維持在0.5m的狀態下,且強調清掃口的安裝,由此增強整體燃氣管道設計的美觀性,達到最佳的設計狀態。
6、燃氣管道焊接技術
手工電弧焊焊接技術。手弧焊因其適應性強、適用于野外和高空作業,焊接方式(平、橫、立、仰)靈活等特點,在燃氣管網建設中最為常用。
6.1手工電弧焊技術設備。電弧焊焊機通常有交流和直流兩種,交流焊機也稱為交流變壓器,具有成本低、效率高、使用可靠、維修容易等優點,直流電焊機分為旋轉式直流電弧焊機和整流式焊機,旋轉式因電動機、焊接發電機在同一軸上,體積較大,而整流式直流焊機具有噪聲小、空載損耗小、慣性和磁偏吹較小、效率高、成本低、維修較容易等特點。
6.2手工電弧焊使用規程。定期檢查電焊機的接地裝置,尤其是移動位置后接地工作必須在接通電源之前做好;焊機啟動后需要空載運行一段時間,調整焊接電流及極性開關時需在空載下進行;在使用中時刻注意運行狀態,如風冷系統是否正常,工作聲音是否正常等;焊接過程中偶爾短路是允許的;保持電焊機內部清潔衛生。
三、規范施工技術標準,保證燃氣管道工程質量
1、施工管理的規范,鑒于管道燃氣工程的施工管理水平還不是特別成熟,可以參照建筑工程施工管理的相關經驗。具體包括:嚴格審核圖紙,對施工單位的施工方案、相關技術、安全措施等進行嚴格審查;對施工單位使用的設備、材料進行審核;在施工過程中要求施工單位嚴格按照規范操作,杜絕操作事故;要求施工單位的質檢員對施工過程進行全程記錄,監理人員進行嚴格的復核;工程竣工后的驗收也需要進行嚴格的質量審核。
2、操作技術的規范,制定燃氣工程的施工工藝或作業指導書規范施工技術。燃氣管道施工的每一道工序的要求都應該在規范中體現出來。此項工作應由建設單位的技術部門相關專業人才來實行。對于采用新技術、新材料、新工藝、新方法的工序,技術部門編制行業進行推廣。
3、技術監督體系的監理,施工過程中,施工應加強技術監督體系的監理。施工不僅要在施工過程中逐項檢查技術規范問題,而且應形成一種跟蹤機制,采取有力的防治措施,進行嚴格的檢查,這樣不僅有利于減少工序返工的損失,同時也保證了質量,降低事故發生率。
4、施工管材的規范,加強對燃氣施工、驗收、管材特性、標準、設定溫度的規范。管材特性符合要求才能為技術的發揮打下基礎,也只有規范驗收標準,才能使施工技術更加規范,從而保證工程質量。注重技術細節方面確保技術規范。這尤其體現在PE管焊接中,每個環節都有可能影響PE管焊接質量和地下燃氣管網運行質量,“百年大計,質量為本。”燃氣工程質量的提高。
結語:燃氣工程施工的技術是一個完整的系統。燃氣工程施工技術的好壞,直接影響著整個工程建設質量。所以我們要按國家標準和規范進行施工,讓施工技術達到科學化、系統化,使城市燃氣工程成為真正的放心工程。
燃氣管道常出現的問題有泄露與腐蝕,針對這些問題,從管道材料的選擇上就要給以重視,另外,施工中的各個環節都有許多要點需要我們加以把握。
一、城鎮燃氣管道施工技術
(一)埋地管線施工工作
1、聚乙烯管材特點,該型管材簡稱PE管,屬于高分子聚合物。硬度,強度、抗沖擊性能較好,又具有金屬材質所難以具備的柔韌性與耐腐蝕性。價格低廉、施工簡單。不足之處是對溫度與紫外線較為敏感。
2、電熔焊接過程:接好電源、刮去管材焊接區外表的氧化層、記錄焊口深度、把刮好的管材插到電熔套筒擋圈外、固定好需要焊接的組合件、焊接完成后拔下導線。
3、熱熔焊接過程:接通各部件電源、用液壓油管連接泵站與機架、打開機架、置入銑刀、啟動銑刀、切削、取出銑刀,夾具閉合、施工結束之后降壓、拆卸機具、把保護帽扣好、保養機具。
(二)戶內煥然管道的暗埋工作
若是以安全的角度來考慮,通常不把燃氣管道暗埋作為主要應用辦法。隨著居民對于家庭裝修品位的不斷提高,對于廚房和衛生間的實用用要求以外,更加重視其美觀效果。住宅內部的燃氣管道需要暗埋是住宅發展的必然選擇。施工單位為了滿足用戶不同的需求,應用復合型阻燃鋁塑管暗埋。但是所有的暗埋工作都是要建立在安全的基本之上,同時還要把握好下面幾點注意事項。
1、防泄漏。不允許以鍍鋅鋼管作暗埋燃氣管,因為鍍鋅鋼管通常采用的是螺紋連接法,絲扣比較容易發生腐蝕造成泄漏。若是把它當作暗埋管材,存在非常大的安全問題。在發達國家經常用到的暗埋管材有:無縫管、銅管、阻燃復合管,以及暗埋專用金屬波紋管。管道在進行隱蔽以前應當做氣密性及強度試驗。試驗合格后準予使用。
2、防腐蝕。燃氣管道在進行暗埋以后,因為受到墻面水汽與內堿性液的影響,管道容易發生腐蝕,因此一定要做好相應預防工作,以延長其使用壽命。具體的辦法是,用防腐聚乙烯膠帶為其做防腐層,讓燃氣管道同外界相隔離。燃氣管道四周不能有鋒利尖銳的物體,以防防腐層損壞后水汽浸入。要保證燃氣管道全部包圍在混凝土墻面之內,包圍覆蓋的厚度不能小于二公分。
3、其它安全問題防范。管道的走向要選擇在墻角或者梁底,在埋管位置注明管線方向,方便維修管理且防止用戶因為鉆孔而鑿穿管道。同時,在施工時,需要保證燃氣管道不和其余導電體發生接觸,以避免其帶電的可能。
二、城鎮燃氣管道質量檢測
燃氣管道質量檢測,首先要在設計時就進行完善的質量分析,保障設計理論基礎沒有問題。繼而是在施工的過程當中,隨時進行質量管理與抽查,保證施工中的質量。
(一)嚴格審查施工單位
對施工單位進行審查,主要是審查其施工資質,在燃氣管道施工上的工作能力,同時,還應當全面考察其曾經的建設成績、施工監督管理水平、員工個人素質、設備設施情況、企業市場信譽等,只有經過全面的審查,才能讓施工質量從主體上得到保證。
(二)對施工全程的質量進行縝密檢測
因為燃氣管道這項工程非常復雜,在施工中有可能影響到最后工程質量的原因有很多,總體說來,主要有:施工材料、人為因素、施工設施、施工方法等等。為使質量檢測工作做得更到們,我們可以從以下幾個方面分別進行:
1、人為因素:選擇經驗豐富、責任感強的人員進行施工管理。
2、施工材料;設立專門的材料監督小組進行材料檢測。
3、施工設備:強化設備管理,保證其正常運行。
4、施工工藝;工藝實施之前先進行方案探討,確保無誤后再施工。
(三)燃氣管道安裝質量檢測的具體項目
檢測方法分為見證取樣及質量抽查。檢測結果同有關的技術設計要求、標準規范相抵觸的,要責成責任單位再委托其余中介檢測機構進行新一輪法定檢測。燃氣管道檢測的主要項目有下面幾項:
1、管道溝槽的回填土壓實程度;
2、管道管位與坡度;
3、鋼壓管道的焊接縫處理程度;焊縫內部有無損傷;
4、鋼壓管道的防腐層完整性、電火花檢漏;
5、管道附件的嚴密性及強度試驗;
6、管道混凝土、預制砼套管及溝蓋板的溫度;
7、管道構筑物受力鋼筋的位置、數量;
8、管道溫度。
總 結:
技術工藝和質量檢測是城鎮燃氣管道安全的兩項保障,同時我們不應該忽略的則是安全生產,要加強施工者與管理者的安全意識,只有這樣,才能把工作做得更好,管道也會更加安全有效地為用戶服務。
參考文獻:
[1] 何國華.探討PE燃氣管道施工工藝[J].科學之友:下旬,2011,36
前言
隨著我國經濟社會的持續發展和城市化進程的不斷加快,在縣級以上城市,各種市政管道在地下縱橫交錯、層疊密布,地面上的市政建筑也越來越多。常規管道施工安裝,多采用開挖技術施工,往往導致道路等設施破損,影響環境和交通,給人們的生產、生活帶來諸多不便,而且施工成本越來越高,施工難度越來越大。為了克服施工困難,降低施工成本,避免和減少城市燃氣管道工程施工對市政設施、自然環境等的破壞,誕生了一項新的施工技術―― ― 水平定向穿越施工技術。以下著重介紹水平定向穿越技術在燃氣管線穿越工程中的應用和具體施工方法。
一、水平定向穿越技術概述
1、水平定向穿越系統的構成
城市燃氣管道水平定向穿越系統是由鉆機、電動機、鉆頭方向控制設備、泥漿以及鉆機輔助設備組成的,其中各組成單元的詳細說明如下:
(1)鉆機。鉆機主要用來完成燃氣管道穿越過程中的鉆進以及回拖過程。為了能滿足不同作業的作業需求,要求使用的鉆機具有改變轉盤轉速和轉向的功能。(2)電動機。電動機主要是用來為鉆機提供動力。(3)鉆頭方向控制設備。鉆頭方向控制設備主要是用來正確引導鉆機的鉆頭方向。(4)鉆機輔助設備。鉆機輔助設備主要用于鉆機的鉆孔和擴孔的施工。(5)泥漿。泥漿主要是為鉆機的施工需要所準備的。
2、水平定向穿越技術的原理
燃氣管道水平定向穿越技術是利用與地面呈一定角度的入射角而鉆入地層的鉆孔設備形成先導孔后再根據施工的實際需要調整先導孔直徑的大小來鋪設燃氣管道的一種技術。與傳統的燃氣管道穿越技術相比,水平定向穿越技術不需要進行管溝開挖的施作,利用具有鉆掘以及排土功能的相關機械設備就可以對燃氣管道的敷設施工進行有效的控制。
燃氣管道水平定向穿越設計的施工原理如下:首先,導向孔的生成,利用具有導航功能的相關設備將鉆頭和鉆桿按照正確的方向引入到地層,從而形成導向孔。其次,利用地面接收到的來自地下鉆頭處發出的電磁信號來對鉆孔的軌跡進行有效的控制,然后結合實際的施工需求,從水射流式、切削式以及擠壓式三種成孔方式中選擇一種合適的方式進行成孔操作;最后,燃氣管道的鋪設,在管道鋪設施工之前,需要根據施工的實際需求在鉆桿的頂端連接一個擴孔鉆頭,使用它來擴大導向孔的直徑,然后選擇使用比導向孔直徑較小的鋪設管線,并將其引入鉆孔,完成燃氣管道的鋪設。
3、水平定向穿越技術的優勢
與傳統燃氣管道的穿越技術相比,水平定向穿越技術的優勢主要體現在如下幾個方面:(1)施工占地面積比較小,對人們的日常生活和城市的交通影響較小;(2)是施工精度準確;(3)是施工過程中所消耗的人力和財力資源比較少,經濟效益比較顯著;(4)是施工過程中對周圍的環境污染比較小,而且能夠有效保護施工現場的綠地。
二、水平定向穿越設計施工技術
1、水平定向穿越設計施工前的準備
水平定向穿越設計施工前的準備工作主要有地下已有燃氣管道的檢測以及燃氣管道材料的選擇這兩個方面。
1.1地下已有燃氣管道的檢測。
燃氣管道施工之前需要做的一項最為重要的準備工作就是地下已有燃氣管道的檢測以及燃氣管道線路位置的確定,并依據檢測的最終結果來合理設計管道鋪設施工的鉆孔軌跡。
1.2燃氣管道材料的選擇。
燃氣管道材料的選擇是水平定向穿越設計施工前的一項非常重要的準備工作,由于燃氣管道材料的物理性能的好壞在很大程度上決定燃氣管道的最終施工質量。其中物理性能比較好的燃氣管道材料多采用三層結構分別是外覆蓋層、傘線涂層以及焊口采熱縮套層,三層結構的采用可以有效保證管道的物理性能。
2、水平定向穿越設計施工中的施工裝備
水平定向穿越設計施工中的施工裝備主要包括水平定向鉆機的選擇、施工設計參數的確定以及地質勘查三個方面的內容。
2.1水平定向鉆機的選擇。
在水平定向鉆機的選擇中需要考慮的技術指標有鉆機的最大扭矩、最大給進力、最大回拖力。另外機型的型號有大型、中型和小型機之分,機型的選擇需要根據施工的實際需求來合理選擇。
2.2施工設計參數的確定。
待確定的施工設計參數主要有曲率半徑、鉆近角、覆蓋層的厚度等。
2.3地質勘查。
城市燃氣管道鋪設施工的地質勘查主要用來確定探孔的數量以及
探孔鉆探的深度。
3、平定向穿越設計施工中的關鍵技術
3.1水平定向穿越軌跡的設計。
水平定向穿越軌跡的設計是水平定向穿越設計施工中的核心環節,它對水平定向穿越設計的施工具有重要的指導作用。
3.2導向孔的設計。
在設計導向孔時需要考慮管道線路、管道材料、管道長度以及管道附近的地質狀況等因素對導向孔的影響。
3.3回拖管道的施工。
回拖管道施工完成的標志是成晶管道自鉆機和擴孔器的一側露出管道為止。另外回拖管道施工中還要考慮鉆機的扭矩及其回拖力的變化等因素。
三、水平定向穿越設計施工中常見問題及解決方法
水平定向穿越設計施工中會出現的常見問題及其解決方法主要體現在如下兩個方面:
(1)為了有效迎合施工的實際需求,當前水平定向鉆機的設計日益大功率化,致使鉆機的體積也日益增大給施工造成了不便。為了能有效解決這一問題,在施工時要充分考慮根據施工場地的條件以及施工的要求來選擇合適的鉆機尺寸。(2)在水平定向穿越施工的過程中,由于施工場地的地質條件比較復雜,以至于在鋪設管道時,容易出現管道表面劃破的現象。為了能很好的解決這一問題,要適當的增大導向孔的直徑,從而可以很好的避免孔壁對管道表面的破壞。
結語
隨著我國城鎮化水平的不斷提高,燃氣管道施工的需求日益劇增。由于水平定向穿越技術是具有很好的經濟效益和社會效益,而起可以徹底解決我國城市燃氣管道建設中不得不挖開地表的問題,水平定向穿越技術在我國的市場發展前景將非常廣闊。根據國家有關部門規劃,未來 15 年我國的能源消費結構將會有較大改變,從我國燃氣的儲量、消費結構比重以及國家環保政策等方面分析,天然氣產業存在巨大的發展空間。在燃氣管道建設中,水平定向穿越技術作為一項先進高效、安全可靠、社會效益和經濟效益顯著的施工技術,將得到越來越廣泛的應用。
參考文獻:
[1]張成喜.水平定向鉆穿越工程技術要點[J],煤氣與熱力,2007(09).
[2]楊青.燃氣管道水平定向鉆穿越線路設計[J],煤氣與熱力,2008(01).
[3]陳明生.燃氣管道中水平定向鉆進技術應用研究[J],他山之石,2011(06).
中圖分類號:TU文獻標識碼:A
隨著社會的不斷發展,高層建筑的設計施工技工技術也日臻成熟,再加上城市可用土地資源的逐漸減少,城市人口迅猛增長,使高層及超高層建筑越來越多。據調查,截至2011年年初,重慶的高層建筑數為10839棟,其中超100米的超高層建筑就有93棟。因此,高層建筑中的燃氣管線設計及施工工藝也備受人們的重視和關注。
1 高層住宅燃氣管道設計
(1)高層建筑的附加壓力
重慶地區民用燃氣管線系統多采用樓棟調壓箱后低壓入戶,在計算低壓燃氣管道阻力時,對高層建筑立管應考慮因高程差而引起的燃氣附加壓力。燃氣的附加壓力按下式計算:
ΔH=9.8×(Pk-Pm)×h
式中:ΔH---燃氣的附加壓力(Pa)
Pk;Pm---分別為空氣、燃氣密度(kg/m3)
h---燃氣管道起點至終點高程差(m)
通過上式取Pk;Pm分別為1.205和0.7134可計算出ΔH=4.818h,即高度上升一米,管道附加壓力增加4.818 Pa。我國一般民用燃灶具額定壓力Pn為2000Pa,按GB50028-2006《城鎮燃氣設計規范》要求,燃氣設備前(灶前)的燃氣壓力應在0.75-1.5Pn范圍內,即1500Pa-3000Pa范圍內波動,仍能達到灶具燃燒的要求。若超出此范圍,則會出現燃燒不穩定,出現脫火、回火或不完全燃料產生CO氣體,導致發生安全事故。按重慶地區一般調壓箱后壓力為2200-2500Pa,取最不利因素,沿途管線無用氣單位,管阻接近于0,壓力表取100Pa計算,則最高用氣點高程差在124米范圍內灶具前壓力仍小于3000Pa,故在非超高層建筑(高>100米)中,不計燃氣附加壓力作用仍能滿足供氣要求,但為減少用戶灶前壓力波動范圍,平穩供氣,仍需采用分層變徑,縮小立管管徑,增加管道阻力來減少附加壓力的影響。如重慶民安華福花園,為30層近100米高層建筑,通過水力計算,采用變徑設計,1-11樓為φ45管道,12-16樓為φ38管道,17-27樓為φ32管道,28-30樓為φ25管道,有效地將各層灶前額定壓力(正常用氣情況下)控制為100Pa范圍內。對于少數的超高層建筑,可采用分層供氣或采用中壓入戶,用戶表前設中-低壓調壓閥來達到平穩供氣的目地。
(2)高層建筑地基沉降的影響。
對于高層住宅的燃氣引入管除了按《城鎮燃氣設計規范》進行設計外,還應該結合當地地質情況重點考慮高層建筑沉降所引起的燃氣引入管補償問題,以防止燃氣引人管由于建筑物的沉降而被擠壓變形、斷裂從而產生安全事故。燃氣引入管一般和建筑物成垂直布置并穿越建筑物的墻體,受力情況主要是由于建筑物沉降對管道所產生的橫向剪切力。對于普通的民用建筑(10層以下、沉降量在50 mm以下),一般采用大直徑套管(套管的直徑為燃氣管道直徑的2倍)來抵消建筑物沉降對燃氣引入管所產生的影響。而隨著建筑物高度的增加(按GB50007-2002《建筑地基基礎設計規范》要求,高層建筑平均沉降量限制為200MM),顯然,一味地用增大套管直徑的方法來消除建筑物沉降對燃氣引入管的影響是不現實的。必須對燃氣引入管采取必要的補償方法,考慮工作環境下的極限變形,設置補償器;宜采用∏型或設波紋管補償器,不得采用填料型。具體做法如下:根據業主單位提供建筑設計單位核定的建筑物沉降量,根據此沉降量計算出燃氣引入管波紋管補償器的補償量(一般采用最大沉降量的1.2~1.5倍為補償量)。然后確定波紋管補償器的安裝位置,并在波紋管補償器前(來氣方向)安裝球閥,以便維護和緊急搶修時切斷燃氣。
(3)高層建筑燃氣立管的溫差影響。
高層建筑立管的自重和熱脹冷縮產生有推力,在管道的固定支架和活動支架、管道補償等設計上是必須考慮的,否則燃氣管道可能出現變形或拆斷等安全問題。同時因為高層建筑的燃氣立管長,其伸縮量絕對值受溫差影響也較大。管道的伸縮量按下式計算:
L=103×aL(t2-t1)
式中:L---為管道伸縮量(mm)
a---為管材結膨脹系數
L---為管道長度(M)
(t2-t1)---為安裝時與最冷或最熱時溫差。
介于重慶地區最冷溫度為零下3-5度,最高溫度為40度,取溫差為30度,仍以上例30層100米建筑計算,管道伸縮量約36mm,以波紋補償器一個波節補償能力20mm計算,在16樓左右設計一個雙波節補償器就可消除立管因溫差導致的影響。若想更大限度地消除溫度應力,也可再增加補償器數量,在10層和20層中各加設一個補償器,效果更好。
(4)安全措施及其它。
由于高層建筑消防安全的特殊性,燃氣管道也因此需采用相應的安全措施,引入管宜加裝快速切斷閥,高層用戶室內宜加設帶自動載斷功能的燃氣泄漏報警裝置,以避免燃氣泄漏引起的安全事故。
在高層民用建筑設計中,設計人員也應充分考慮燃氣管線的預備通道和燃氣使用房屋的通風和換氣性能。如在我市最近修建的雙子星高樓,因建筑設計人員將廚房設計于內側不通風房間,再加上因為錯層房屋設計,造成廚房上為居室,再上層又為廚房這種情況,導致通樓根本無燃氣立管通道而無法安裝天然氣設施。
2 高層住宅燃氣管道施工技術
2.1燃氣入戶引入管的布置方式
燃氣入戶引入管是室外燃氣管道與室內燃氣管道的連接管。其布置方式分為地下引入法和地上引入法兩種。
(1)地下引入法。地下引入法是室外燃氣管道從地下穿過房屋基礎和首層廚房地面直接引入室內。
在竄內的引入管上,離地面0.5m處,安裝三通作為清掃口。引入管穿墻和地面時需加套管。地下管道采用無縫鋼管,地上采用鍍鋅鋼管,套管采用普通鋼管。這種引入方式比較隱蔽、美觀,但需與土建專業人員密切協作,因不便于維修,此法往往采用不多。
(2)地上引入法。在引入管無法從地下引入,尤其是采用天然氣作為氣源、常常是在建筑物建成后再引入燃氣管道時,常采用地上引入法。燃氣管道穿過竄外地面沿外墻敷設到一定高度,然后穿過建筑物外墻進入室內。
地上引入法又分為低立管和高立管引入兩種。低立管引入法是距離竄外地面0.5~O.8m處引入室內。高立管引入法是將燃氣立管完全敷設于外墻上,通過用戶分支管分別進入各個用氣點或燃氣立管。室外管道采用無縫鋼管,室內采用鍍鋅鋼管,套管采用普通鋼管。地上燃氣管道必須具有良好的保護措施,確保安全。這種引入方式不美觀,特別是高立管引入法易破壞建筑物的整體美觀,但便于維修。我們在實際工程中,一般采用的是地上低立管引入法。
(3)引入管安裝時應注意的問題。①燃氣引入管不得敷設在臥竄、浴室、地下室,易燃或易爆物的倉庫,有腐蝕性介質的房間、配電室、變電室,煙道和進風道等地方。②燃氣引入管應設在廚房或走廊等便于維修的非居住房間內。如有困難,可從樓梯間引入,閥門設在室外。③燃氣引入管進入密閉室時,密閉室應設置換氣口,通風換氣次數每小時不得小于3次。④燃氣引入管穿建筑物基礎、墻或管溝時,均應設置在套管內,并應考慮沉降和補償的措施。⑤燃氣引入管總管上應設置閥門和清掃口。
2.2室內燃氣立管的布置方式
(1)室內燃氣管道不得穿過防火分區、臥室及衛生間。
(2)室內燃氣管道的固定支承不得設在管件,焊口、螺紋連接處。
(3)室內燃氣鋼管與墻面的凈距,當管徑小于DN25時為3cm,管徑在DN25~DN40時為5cm,管徑等于DN50時為7cm,管徑大于DN50時為9cm。
(4)室內燃氣管道一個活接頭的安裝位置及要求如下:①活接頭內的墊片應為不小于1.5mm厚的丁晴橡膠或聚四氟乙烯材料,嚴禁用天然橡膠或石棉類墊片。②絲扣球閥后應加活接頭,間距不應大于30cm,安裝時應注意活接頭的方向性。③主立管每隔兩層加一個活接頭,離地面高度在1.5m左右,如遇主管有球閥時活接頭應在球閥后20cm左右為宜。④水平干管的支管應加活接頭,管道在走廊、門廳內嚴禁加活接頭。
(5)安裝在地下室內燃氣管道應用無縫鋼管手工電弧焊連接和法蘭連接。
(6)管道、設備法蘭連接時應符合以下規定:①法蘭連接:法蘭的材料與鋼管要相同;公稱壓力應與球閥的額定公稱壓力符合;一般用平焊法蘭。口徑要與連接的鋼管相符。法蘭盤與管道連接應采用電焊并應雙面焊接。②管道與設備、閥門進行法蘭連接前,應檢查法蘭密封面及密封墊片,不得有影響密封性能的劃痕、凹陷、斑點等缺陷。③閥門應在關閉狀態下安裝。④法蘭連接應與管道同心,法蘭螺孔應對正,管道與設備、閥門的法蘭端而應平行,不得用螺栓強力對口。⑤法蘭墊片尺寸應與法蘭密封面相符,墊片安裝必須放在中心位置,嚴禁放偏。法蘭墊片在設計文件無要求時宜采用聚四氟乙烯墊片也可采用耐油石棉墊片。⑥應使用同一規格螺栓,安裝方向應一致,螺栓的緊固應對稱均勻,螺栓緊固后宜伸出螺母2~3扣,涂上機油或黃油,以防銹蝕。
(7)管道、設備螺紋連接時應符合以下規定:①管道與設備、閥門螺紋連接應同心,不得用管接頭強力對口。②管道螺紋接頭宜采用聚四氟乙烯帶做密封材料。擰緊螺紋時,不得將密封材料擠入管內。③鋼管套絲要求:螺紋連接時,螺紋應加工成錐型管螺紋,不得加工成圓柱螺紋或混合形羅紋。管徑DN20以下的管道可一次套成,管徑DN25~DN40的管道可分二次套成。管徑DN50的管道應分三次套成。套絲時應以機油冷卻、。絲扣應光滑端正,無斜絲亂絲,無毛刺,斷絲或破絲的缺口長度不得超過絲扣的10%。松緊程度適當,用連接管件試配時,能用手將管件擰入2~3扣,再上緊就需要管鉗子,最后上緊后,還能外露2~3扣為宜。不得出現長絲和絕絲。
(8)燃氣管道穿越樓板的孔洞應從最高層向下打孔,逐層以重錘垂足確定下層孔洞位置。因下層與下層墻壁壁厚不同而無法垂于一線時,應作乙字彎使之靠墻避免用管件轉向。
3 室內管線試驗
3.1 強度試驗
(1)試驗范圍:居民用戶室內燃氣管道試驗范圍為在安裝燃氣表前,從進氣總主閥門到表前閥門的管段(進氣總閥門到引入口管段的強度和嚴密性試驗壓力和庭院線試驗壓力一致,并與庭院線試驗一起進行)。
(2)進行強度試驗前管道應吹掃干凈,吹掃介質宜采用空氣。
(3)試驗壓力:①設計壓力≤5kPa時,試驗壓力為0.1MPa。②設計壓力>5kPa時,試驗壓力為設計壓力的1.5倍,且不得小于0.1MPa。
(4)進行強度試驗時,壓力應緩慢升高,達到試驗壓力后,穩壓l小時,用肥皂水涂刷所有接頭,閥門、法蘭不漏氣無壓降為合格。
3.2 嚴密性試驗
居民用戶室內燃氣管道嚴密性試驗分兩步進行:
(1)在未接通燃氣表前,用7kPa的壓力對總進氣管閥門到表前閥門的管段進行嚴密性試驗,采用U型壓力計觀測lOmins,壓力不降為合格。
(2)接通煤氣表后,用3kPa的壓力從總進氣管閥門到燃氣用具閥門前的管道系統進行嚴密性試驗,采用U型壓力計觀N5mins,壓力不降為合格。
4 結束語
隨著高層建筑居民管道燃氣的快速發展,如何確保燃氣工程建設質量,保證居民的用氣安全,維護社會的和諧穩定,已經成為燃氣行業技術管理中的重中之重。因此,我們必須在設計、施工和運行的工程中避免安全隱患的存在,保證用戶安全、可靠、滿意地用氣,使燃氣工程成為真正的放心工程。
參考文獻
中圖分類號:TU996.7 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)05-0112-01
近年來,隨著施工技術的不斷成熟,城市高層建筑逐漸增多,燃氣管帶的安裝及施工難度也在不斷提高。在實際工程中,燃氣管道的安裝施工與建筑供氣方式、建筑布局息息相關,為了保證管道使用的可靠性,同時提升建筑的經濟性,分析高層住宅燃氣管道設計及施工技術極為重要。對此,筆者在文中通過分析高層建筑燃氣管道的設計與施工要點,為燃氣管道的安裝設計提供一些可行性參考。
1 高層住宅燃氣管道的設計要點
1.1 高層住宅地基沉降
在設計高層住宅樓的燃氣管道時,需要嚴格按照國家規定的相應規范進行設計。在進行設計前,需要到現場觀察住宅樓施工現場的情況,避免地質原因引起的設計弊端。同時,在設計時,需要考慮住宅樓的地基沉降問題,因為發生地基沉降時,燃氣管道會因為地基的下降而造成變形、擠壓等狀況,嚴重時甚至發生斷裂,造成燃氣泄漏。
1.2 高層住宅附加壓力
高層住宅在進行燃氣管道設計安裝時,還需考慮住宅的附加壓力。當高層建筑不是很高的情況下,直接采用樓棟調壓箱,戶內立管考慮附加壓頭影響。當建筑是超高層的時候,考慮在戶內設置低壓調壓器,也就是說在戶外設置一個調壓箱,進戶內再設置低壓調壓器。盡可能的降低附加壓力的影響。但是這些變壓箱之間的高度差仍會造成一定的附加壓力。因此在進行安裝前,需要進行管道阻力計算,將阻力控制在一定的范圍內。
1.3 高層住宅燃氣立管溫差
高層住宅樓的燃氣管道一般很長,管道面積也較大,這些管道大多為聚酯塑料,極易受到天氣變化影響,造成管道熱脹冷縮,同時由于管道面積和長度較大,因此其重量較大,在安裝過程中,必須考慮管道本身的溫差效應和自重問題,避免熱脹冷縮等引起的管道損壞現象。同時,當管道立管過長時,其伸縮量也會受到溫差影響。
1.4 高層住宅燃氣管道安全措施的設計
高層建筑的層高較高,住宅人員比較密集,因此在設計時必須保證其消防安全。而燃氣管道也是可能引起安全隱患的原因之一,因此必須對燃氣管道進行相應的安全保護措施。一般來說,安全保護措施由以下幾部分組成,首先需要在燃氣管道上安裝安全閥門,以防發生安全事故時,能夠及時切斷燃氣的輸送,其次需要在每個住宅內安裝燃氣泄漏報警裝置,當發生安全事故時,能夠及時切斷室內燃氣輸送;最后應當注意的是在燃氣管道安裝處設立專門的燃氣通道以及通風排氣措施。
1.5 其他因素造成的安全威脅
不同的城市間氣候、地形等不同,因此其燃氣管道的施工設計方法也不同。以重慶地區為例,重慶的三大特點為:山城、火爐、霧都。由于地勢原因,重慶存在大量的超高層建筑,這些建筑在設計過程中還應額外考慮到由于建筑物的高度很高,風荷載的作用會使建筑物出現水平位移,同時使建筑物中的管道有被破壞的可能;同時由于夏季溫度極高,極易引起立管工作溫度變化,應考慮溫度應力對管道的作用力;一些地區空氣中存在大量霧狀顆粒,從而造成燃氣容重與空氣不同,形成重力與浮力,會影響燃氣的輸配及燃燒設備的正常工作。因此在進行燃氣管道施工時,也應綜合考慮當地的實際情況,避免上述現象的發生。
2 高層住宅燃氣管道施工技術分析
當高層住住宅使用的燃氣為天然氣時,一般選擇在建筑主體施工完成后再進行管道安裝,這樣燃氣管道的安裝方式只能懸著地上引入方式。這種方式安裝的管道一部分處于室外,當管道高度達到一定高度時方能引入室內。這種安裝方式包括兩種,一種為高立管式,這種安裝方式需要先將總燃氣管道敷設在建筑外墻上,然后將支管分別引入戶內。另一種安裝方式為低立管式,這種安裝方式必須精確總管道的離地距離,一般其離地距離為0.6m左右。當選擇地上引入方式進行管道安裝時,需要在管道周圍做好相應的安全防護措施。地上引入管道安裝方式雖然會破壞建筑整體的美觀性,但其維修方便,且施工較為簡便,因此管道安裝一般選取這種方式。
3 結語
當前,城市高層建筑已經成為城市建設的一部分。在保證這些高層建筑美觀的同時,需要考慮高層建筑管道對建筑的安全威脅。確保高層建筑燃氣管道施工的科學性及合理性,對于提升建筑安全等級,保證燃氣管道的運行質量具有重大的意義。因此,在對高層建筑進行燃氣管道安裝時,需要綜合考慮燃氣的類型,燃氣管道的敷設方式、建筑的結構形式以及建筑地基的質量,確保燃氣管道運行的安全穩定性,避免燃氣管道安全事故的發生,提升建筑的使用質量及保證人民生命財產安全。
參考文獻
現在社會,天然氣已經成為城市里最清潔最高效的能源,人們已經將燃氣工程劃分為城市公共建設的重要組成部分,它影響到人民群眾的生活質量、社會化大發展以及城市經濟的可持續發展。所以,這就讓施工單位對于燃氣工程中建設施工的技術質量控制變得更加嚴格,,它不僅僅關系到人們的人身安全和財產安全,有的還能關系到社會的和諧與穩定,也因此,我們才必須加強燃氣工程施工的安全管理。
1.燃氣管道施工技術的意義
通過老師和查閱相關資料,我們不難發現天然氣是個很特殊的氣體,具有易燃性和易爆性這兩個危險性。所以為了確保群眾的生活安定,降低不良現象的產生,管理燃氣管道建設施工的技術問題就變得很重要。并且,通過相關的技術質量控制也能夠給當地的經濟帶來一定的發展,例如鞏固了社會的安定、增強了社會勞動力等。也可以防止不良現象的產生,確保了其管道在使用年限中安全使用,帶動了資源的更新和國家的進步。
2.燃氣管道施工技術的重點
2.1施工前的準備
在施工前,施工單位必須準備好有效的圖紙,在施工現場對現場的地質情況進行具體的了解,比較圖紙,找出不能施工的地方,與設計者進行交流協商,做好修改工作。其次,從事管道施工的技術人員,必須實現進行專業的培訓,經過理論知識與實踐雙方面的考核,合格后方可以上崗操作。這是由于燃氣是易燃易爆的危險性氣體,稍有不慎就會造成不可挽回的影響。
2.2放線與開槽
在挖溝開槽之前,我們必須要了解所在地的地下管線與建筑物的資料,保證如果按照圖紙進行開槽挖溝不會產生任何問題。當然,如若發現不對之處,也不可私下篡改,需要與設計商仔細研究之后方可定奪。同時,我們在挖的過程中,要做到溝槽坡度與周圍形狀相搭配,如發現在挖的過程中有舊的建筑物、廢墟垃圾等雜物時,需要立即清除,然后再鋪上只有0.15m以上的砂子或者泥土。
3.燃氣管道施工技術不到位引起的事故
3.1觸電事故
在燃氣施工過程中,基礎的環節就是管道的焊接、試壓、吹掃,在做這些的時候都需要電力的配合。但我們知道,每一個燃氣工程的電線都是很長的,不會固定在一個范圍內,所以常常采用臨場接電的方式取電,這恰恰造成了一些安全隱患,比如電纜電線的斷裂、絕緣膠帶的脫膠等等,輕者造成施工人員局部受傷,重者直接導致施工人員死亡。
3.2溝槽塌方
一般的燃氣施工還需要開槽挖溝,在開挖的過程中,所挖的溝槽都是很長且有一定深度的,有些時候因為一些天氣或者人為的原因,溝槽幾天甚至幾周都無法填平,就很容易造成二度塌方。另外就是由于施工人員的安全意識薄弱,導致警示燈、防護欄等設置放置位置不明顯,一旦夜間天氣不好或者路燈不明的情況,就會出現行人跌落事故。
3.3高空作業
在一些特殊的燃氣施工過程中,有些燃氣的立管需要安裝在戶外,還有些需要進行架空建設。對于這兩種施工方式其實對于施工人員的技術是有較高的要求的,因為如果施工人員的專業技術水平不夠,或者施工隊伍在施工設施上偷工減料以次充好,就會讓在高空施工的人員缺乏足夠的安全保護,就極容易導致不必要的人員傷亡,產生嚴重的后果。
3.4帶氣或者帶壓作業
現在的施工隊伍,為了保證燃氣能夠穩定可靠地供應,往往在一些燃氣施工中帶氣或者帶壓操作,這就帶來了風險,萬一施工隊伍的燃氣施工方案不夠周全,或者有些許問題沒有考慮,又或者檢測手段跟不上,出現了燃氣泄漏,這將會對施工人員的人身安全造成極其惡劣的影響。
3.5材料運輸
正如我們從電視、電腦以及報刊雜志上了解到的,燃氣工程一般都是比較分散的,并且每一處的項目工程的工程量并不大,而且因為材料的存放問題,每一次運輸的材料都不是很多,所以很多的施工單位就投機取巧,為了省錢,用三輪車或者摩托車運輸,這就會極易發生交通事故,給行人或其他車輛帶來安全隱患。
4.燃氣管道施工質量控制要點
4.1注意材料的選取,保證燃氣管道的施工
現代化的大都市,在燃氣管道施工中對基礎材料的控制很看重,因為它決定了管道施工質量的好壞。所以,燃氣施工單位應該在施工之前從原材料下手,認真選取滿意的材料,認真管理選取的材料,使其在使用時沒有任何問題。這也變相的保障了燃氣管道的使用年限。
4.2加強員工對的施工意識
施工隊伍在進行施工的時候,一方面要加強施工單位對施工人員的宣傳和教育,告訴員工質量的重要性,必要時可引用一些錯誤案例,使他們加深對“質量”這個詞的印象,提高他們的工作態度。
對經常在高空作業或者塵土環境下作業的人員進行定期的身體檢查;在進行吊裝作業或者在高壓線、臨時支架附近作業之前,對機器進行檢驗,對環境進行勘察,確保接下來的工作順利進行;每次在進行管道施工時佩戴防護用品(安全帽、防護服等),避免因為施工不當,燃氣泄漏所造成的危害;在進行施工期間,告誡施工人員對于電、火等榮發生事故的東西小心使用,一旦發生危險,迅速通知相關單位,并且在保護現場的同時采取一定的營救措施,事后再將此次事故以書面的方式報告上級,做到警示的作用。
另一方面,要安排人手在施工的時候進行監督,嚴格按照圖紙的安排實施,特別是在管道與管道接口的位置,一定一定要仔細檢查,保證接口沒有氣泡,表面平整光滑,兩邊均勻。
4.3做好管道防腐措施
當燃氣管道被埋在地下之后,在墻面或者混凝土里面水汽與堿性液體的雙重影響下,管道就容易受到腐蝕。因此,為了延長管道的使用年限,施工單位和個人都必須做好防腐工作。我們可以將熱收縮膠帶或者聚乙烯防腐膠帶作為管道最外層的防腐層,讓膠帶將外面的空氣與燃氣管道隔絕。另外,一般在燃氣管道周圍是不能存在尖銳的垃圾、石子或者其他的,這是為了防止這些尖銳的物體將管道的防腐層割破,讓水汽或者其他氣體進入,對管道進行腐蝕。最后呢,應該要確保燃氣管道被墻體或者混凝土包圍,且墻體或者混凝土的厚度不能小于2cm。
5.總結
為了很好的為人民和社會謀福利,安全的燃氣施工就顯得尤為重要,這不僅要讓施工單位在施工技術上進行突破與創新,還要求在施工過程中加強管理,只有掌握了施工的要領,才能避免一些不必要的傷亡。本文從燃氣管道施工技術的意義、不正確施工導致的事故、施工的技術重點及要點四個方面與大家一起研究探討,只有掌握了安全可靠,行之有效的方法,才能進行合理而可能的建設,才能營造一個良好的設施環境,才能更好地為社會做貢獻。
參考文獻
[1]周明偉.概議燃氣管道施工技術之體會[J].中國石油和化工標準與質量,2011(9):11-14.
中圖分類號:TU996 文章編號:1009-2374(2016)09-0062-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.029
目前,管網建設的主流趨勢為聚乙烯燃氣管道,這一燃氣材料在設計上具有較強的優越性,并且能夠滿足使用功能的不同,與一般的管網材料相比,所具有的優勢更多。除了具有抗震性以及耐腐蝕性的特點外,在施工時也具有一定的優越性,例如具有可焊接性,便于管網工程的施工。更重要的是,在使用壽命上也是一項重要的創新,對于現代化的發展建設來說,既能滿足節約的要求,又能確保其使用性能,因此可以說是一項創新性的發展。可見在今后的城市管網建設中,聚乙烯燃氣管道必將會成為生活中必不可少的組成部分之一。
1 聚乙烯管材的特點
從聚乙烯管材的性質上分析,因為這種管材的材質屬于一種高分子的化合物,主要是由兩種元素構成的:一種是碳元素;另一種是氫元素,還有一些其他的分子結構。所以從構成上來看,并不含有有害的物質,因此管材屬于無毒無害的材質,在使用時也不會影響人們的身體健康,同時也不會因為環境的改變而釋放出有害物質,所以對于工程的施工來說具有重要的意義。不僅是在我國,在國外的管網施工中也是一種十分普遍的使用材料。另外,聚乙燃氣管道還能夠進行有效的連接,過去所使用的鋼管并不能進行彎曲,而聚乙烯管材就可以實現這一要求。在施工時,聚乙烯管材能夠帶氣作業,這是一項創新性的特點,正是因為這一特點,為施工帶來了更加便捷的特點。在使用壽命上,如果不出現意外,一般可以使用50年以上,所以說其發展空間是十分廣泛的。但是聚乙烯管材也并不是完美無缺的,例如在使用的過程中就不如鋼管具有較高的強度,同時受到人為破壞的可能性也很高,這種材質的管材只能在地下進行施工建設,一旦受到紫外線的影響,就會失去原有的功能。此外,對于氣溫等環境的要求也更加敏感,所以應該辯證地看待聚乙烯管材的使用。
2 聚乙烯燃氣管道設計要點
2.1 材料的選擇
針對上文中對聚乙烯管材性能的初步了解,在對管道進行設計的過程中,首先應該選用專門的管道材料進行施工。考慮到聚乙烯管材應該避免紫外線的照射,所以在進行配料的過程中,可以適當添加一些能夠吸收紫外線的氧化劑等,并且保證所添加的各種添加劑能夠均勻有效地分布在管網中。管材的選用還應該注意的要點是從施工的地質條件出發,對地質環境進行詳細的勘測,防止土質中含有腐蝕性的元素影響聚乙烯管網的使用。根據燃氣在工作時的壓力不同,所選用的施工方式也具有一定的差異性,但是我國目前的管網工程中主要應用的兩種材質分別是PE80、PEl00。這兩個系列在當前的管網工程施工中具有廣泛的應用空間。
2.2 工作壓力的設計
在對管網進行工作壓力的設計時,需要充分考慮到管網材料的應用性能,具體內容既包含其最小的強度,又包含材料的厚度以及相關的安全系數等。通過對管網材料的詳細比較,筆者主要從以下四個方面對工作壓力的設計進行闡述:第一,對管道工作壓力的設定不是隨意設計的,而是經過精準的公式計算實現的。管道能夠允許的最大工作壓力一般不超過10MPa,根據管網材質的不同,工作壓力的設定值也存在一定的差異。例如10MPa,就是PE100所能承受的最大工作壓力,其安全系數通常被設定為2.0以上。第二,在考慮工作壓力的設計時,還要將一些添加劑所產生的影響充分考慮在內。如芳香烴類物質就是一種常見的物質,同時受到施工條件的限制,也會對管材的工作壓力產生一定的影響,所以應該進行更加全面的考慮。第三,溫度是影響工作壓力設計的另一項重要因素,如果燃氣的溫度升高,那么就會對管網的使用能力產生一定的影響,此時需要對燃氣溫度加以控制,以此實現對工作壓力穩定性的設計。第四,在對燃氣管道進行設計的過程中,根據焊接管件方位的不同,所承受的壓力能力也不同,這時應該將工作壓力控制在0.2MPa以內的范圍中,確保其安全性的設計。
2.3 管道深埋設計
燃氣管道所埋設的深度應該按照比例的要求進行施工設計,同時也要考慮到覆土的厚度,例如車行道與非車行道對管道深埋的要求就不同,前者更深一些,可以達到0.9m以上,后者較淺,一般在0.6m左右。而在機動車輛無法通行的地區所敷設的管道深度一般設計為0.5m以上,如果管道處在水田的下方,那么整體的深度應該在0.8m以上,這樣才能確保管道的深埋設計符合施工的要求。
2.4 管溝基礎設計
對于基礎工程的施工設計,應該首先考慮地基的實際情況,例如是否存在堅硬的土塊會影響到管材等問題。如果存在這樣的問題,那么應該采取有效的措施對其進行解決。通常情況下,使用的方法是采用細砂將其敷設開來,對于地基不穩定的地區或是容易產生沉降的位置,主要是運用防沉降的措施來進行預防性的設計與施工,以確保在施工時的安全與穩定,實現高品質的管網工程施工。
3 聚乙烯燃氣管道施工要點分析
3.1 管道接收、裝卸
管材的驗收工作是施工前首要的施工項目,因為管材的質量對管網工程的整體性具有直接影響,所以在材料驗收時要做到說明書、質量保證書以及相關材料證書的齊全,并且保證外包裝是沒有破損的。在滿足材料質量安全性的要求后,對其性能進行全面的測試,尤其是要注重對氣密性進行試驗,觀察是否存在漏氣的現象。在滿足材質質量的要求后,方可對施工材料進行交接處理,完成管道材料的接收以及驗收工作。在進行裝卸時,工作人員自身應該具備足夠的安全意識,將安全施工放在首要的位置上,對高空作業進行嚴格的安全管理,并且進行更加平穩的現場操作。施工時同時兼顧質與量的要求,從現場的整體情況出發進行施工,避免對管道造成更加嚴重的傷害,這是裝卸時的重點問題。
3.2 布管
在對管道進行布管的過程中,工作時的手法應該注意,要將管道的首尾銜接在一起,而不應該采用滾落的方式下管,這樣極容易對管材造成傷害,管壁與管溝之間的距離應該保持在0.5m以上。如果在施工現場還有一些散管有待處理,那么主要采用的方式則為吊車布管,使用吊鉤對管材進行吊裝。在整個布管的過程中,絕對不能出現管材的變形或被破壞的情況,否則對工程質量就會產生不同程度的影響。
3.3 聚乙烯管的焊接
在進行焊接時,通常采用的方式主要包含兩種:一種方式是進行熱熔焊接;另一種方式是進行電熔焊接。無論采用哪種方式,在實際使用的過程中,都要詳細記錄下相應的數據,以便為后續的施工環節提供更全面的理論基礎。我國相關規定已經對焊接的質量進行了嚴格的闡述,所以只要根據施工要求進行施工,就能確保燃氣管道的施工質量,在一個環節完成后再進行下一個環節的施工建設,使得每一道工序都是經過嚴格檢驗的。將焊接溫度控制在一定的范圍內,并且進行通風處理,使得整個焊接的環境符合施工要求。
3.4 管溝開挖
核實開挖前檢查白灰線是否正確,管溝開挖采用機械開挖,不適宜機械開挖的地段采用人工開挖,管溝開挖前先做好技術交底工作。開挖的土必須堆放在非組焊作業一側的臨時占地邊界內,堆土高度不大于1.5m。管線與其他管道交叉及相鄰敷設段,嚴禁機械開挖。管道與其他建筑物、構筑物的基礎或相鄰管道之間的水平凈距符合GB50028-2006要求。管溝開挖要盡快請監理檢驗并及時修整清溝,合格后盡快進行管子下溝,溝下管口做好封堵,防止進水。
3.5 管線下溝回填
管線下溝前必須對管溝進行認真的檢查清理和復測,組織監理、業主和管線安裝施工單位、管溝開掘施工單位共同參加驗收,管溝標高及墊層符合圖紙及規范要求時,方可下溝。對于塌方較大的管溝段,清理后應進行復測,以保證管溝達到設計深度。起吊用具采用尼龍吊帶,避免管道碰撞溝壁,以減少溝壁塌方和管線損傷。管道下溝時,應輕輕放至溝底,管子在溝底內標高正確,不得有懸空段。經監理工程師檢查并認為下溝的管子符合設計及規范要求時才可進行回填工作。回填應先用砂土或素土將管底空隙填實,然后從管道兩側開始回填至管頂以上0.3m處分層夯實,用原土回填。如原土不符合標準,應另地取土回填。回填時將敷設時所有墊塊全部拆除,若溝內有積水應先將積水抽干后再回填。當管道埋設地基為堅硬土石時,應鋪墊細紗或細土,在警示帶上標出醒目的提示字樣。
3.6 管道吹掃、試壓
在完成聚乙烯管材的安裝后,不能貿然進行使用,還要在使用前進行相關的試驗,確保外觀符合相應的標準后,再對內部的性能進行檢驗,以確保其符合工程的相關要求。一方面要進行強度試驗;另一方面還要進行氣密性試驗,但是需要注意的是,事先都要進行吹掃,以降低不良因素對試驗產生的影響。進行強度試驗時,可以使用生活中常見的肥皂液用以檢驗管道是否存在漏氣的狀況,此時將壓縮機安裝在分離器以及過濾器中,避免有害物質進入管道中影響試驗結果。在進行氣密性試驗的過程中,需要進行穩壓處理。一般在24h后,管道中的壓力方可穩定下來,如果發現有漏點,那么就要及時解決,通過不斷測試直到達到完全密閉性的要求后方可認定為檢驗合格,這樣對管道工程的整體質量也是一個重要的保障。
4 結語
總之,聚乙烯管材由于其良好的性能、簡便的施工技術等,而在燃氣管道施工中占有非常重要的地位,并且在其他市政工程中得到了廣泛的應用,相信在未來會具有更加廣闊的發展空間,從而促進城市燃氣工程的不斷發展。
參考文獻
[1] 任曉云.PE燃氣管道施工質量探討[J].中國科技博覽,2010,(14).
[2] 高立新.聚乙烯燃氣管道工程設計與施工技術要點
[J].特種結構,2009,(5).
[3] 楚晟曦.聚乙烯燃氣管道施工技術的探討[J].科技創新導報,2009,(8).
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
在現代化城市中,城市燃氣和電力、自來水一樣,是不可缺少的基本能源供應。它對改善城市環境、方便生活、繁榮經濟等諸多方面起著重要的作用。燃氣管網一旦漏氣,就可能導致爆炸、火災、中毒等惡性事故。因此,"不漏氣"是對燃氣管網最基本的。目前,深圳市使用最多的埋地管線是鋼管,如沒有好的防腐措施,大約2—3年有可能腐蝕穿孔、發生漏氣。因此,埋地鋼管的防腐是城市燃氣管網建設施工中的一個重要部分。陰極保護技術是一項很成熟的防腐蝕措施,目前深圳市埋地燃氣鋼管大部分都輔助有陰極保護措施。
1 、陰極保護概念
以某種方式在被保護金屬構筑物上施以足夠的陰極電流, 通過陰極極化使金屬電位負移, 從而使金屬腐蝕的陽極溶解速度大幅度減小, 甚至完全停止, 這種保護金屬構筑物免遭腐蝕破壞的方法稱為陰極保護。
2 、陰極保護方法及其應用
為了實現陰極保護,我們可以采用外加電流和犧牲陽極等兩種方法來實現目的。兩種方法的保護原理相同,只是提供陰極電流的方式不同,且由此衍生出的設備裝置和技術要求都有很大不同。
2.1、外加電流法陰極保護
外加電流陰極保護的方法是通過外加直流電源以及輔助陽極,迫使電流從土壤中流向被保護金屬,使被保護金屬結構電位低于周圍環境來實現的。外加電流陰極保護的原理見圖一,外加電流陰極保護主要應用于保護大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結構,例如:長輸埋地管道,大型罐群等。
1) 沙土; 2) 粘土; 3) 電網供電的整流器; 4) 輔助陽極
圖一外加電流法陰極保護的原理說明
2.2、犧牲陽極的陰極保護
該方法是將電位更負的金屬與被保護金屬連接,并處于同一電解質中,使該金屬上的電子轉移到被保護金屬上去,使整個被保護金屬處于一個較負的相同的電位下。原理見圖二。目前,電化學保護發出應用除海水或河道中鋼鐵設備的保護外,還應用于防止電纜、石油管道、地下設備和化工設備等的腐蝕。犧牲陽極埋設有立式和臥式兩種,埋設位置分軸向和徑向,其在管道的分布宜采用單支或集中成組兩種方式。陽極與管道的距離,一般情況下陽極埋設位置應距管道3~5m,最小不宜小于0.3m,成組埋設時,陽極間距以2~3m為宜。
1) 沙土; 2) 粘土; 3) 鎂陽極
圖二犧牲陽極法陰極保護原理說明
3、設計與施工注意事項
3.1、 輔助陽極的選擇與計算
3.1.1陽極位置的選擇與考慮因素
由于陽極位置的選擇直接關系著陰極保護的效果,所以輔助陽極在陰極保護系統中的作用是毋庸置疑的。通常情況下,管道干線陰極保護只有一組陽極地床,且它與管道的垂直距離都在數百米以上,同時與管道之間也沒有屏蔽物體。因站區內保護體較多,分布范圍較小,使區域性的陰極保護較為復雜的,若要減少被保護體之間的相互屏蔽,使被保護體的電位能夠均勻分布,就必須設多組陽極,而陽極的位置重要性也凸顯出來。在已經運行的站區陰極保護系統中,曾有過因選位存在無法克服的問題,令有的陽極床至今未能投入運行。因此,在設計過程中,不僅要考慮保護體間的屏蔽及電位均衡問題,而且還應考慮保護體的絕緣情況,應進行模擬實驗后,通過計算來確定輔助陽極的位置。
在陰極保護選定的同時應在預選站址與管道的一側選擇陽極安裝的位置,其考慮的因素主要有:①地下水位較高或超市低洼處;②土層厚,無塊石,便于施工;③土壤電阻率小于50歐姆米;④對臨近的地下金屬構筑物干擾小,陽極地床與被保護管道之間不得有其他埋地金屬管道;⑤考慮陽極附近低于近期發展規劃避免重復搬遷。
3.1.2陽極數量與接地電阻
大約有60%的陰極保護電能要消耗在陽極接地電阻上,因此陽極材料的選擇和埋設方式,以及場所的選擇,都對減少電阻節約電能都是至關重要的。首要考慮所選擇的陽極材料必須有良好的導電性能,能夠在于與土壤或地下水接觸時產生穩定的接地電阻,就算是在高電流密度下,有能夠表面極化較小;化學穩定性好,在惡劣環境中腐蝕率小,有一定的機械輕度并便于加工和安裝。
陽極數量與接地電阻成反比關系。在一定范圍內增加陽極支數會起到降低接地電阻的作用。但是由于陰極的屏蔽效應,往往增加較多陽極,而降低電阻卻很少。
A數值陽極接地電阻計算公式
陽極接地電阻:(ohms)
P=土壤電阻率 :(ohm-m)
L=陽極長度 :(m)
r=陽極半經 :(m)
B多支豎直陽極接地電阻計算公式
陽極接地電阻:(ohms)
P =土壤電阻率 :(ohm-m)
L =陽極長度 :(m)
d =陽極直徑 :(m)
N=陽極數量 :(pes)
S =陽極間距 :(m)
C水平陽極接地電阻公式
陽極接地電阻:(ohms)
P =土壤電阻率:(ohm-m)
L =陽極長度:(m)
r =陽極半經:(m)
D網狀陽極接地電阻計算公式
R=陽極網接地電阻 :(ohms)
P =土壤電阻率 :(ohm-m)
L =陽極長度 :(m)
r =陽極當量半經 :(m)
D=陽極網埋深:(m)
Q=電阻系數:(Corr-TapeⅡ:1.5)
3.2、陰極保護主要參數及測量
3.2.1陰極保護參數
3.2.1.1自然電位:自然電位會隨著金屬結構的材質、表面情況以及土質的狀況、含水量等因素不同而異,一般有涂層埋地管道的自然點在-0.4---0.7V之間在雨季土壤濕潤時,自然電位會篇幅,一般取平均值0.55V
3.2.1.2最小保護電位:一般認為,金屬在電解質溶液中,計劃電位達到陽極區的開路電位,就能夠達到完全保護。
3.2.1.3最大保護電位:保護電位不是越低越好,是有限度的,所以必須將電位控制在比析出氫氣電位稍高的電位支,此點位成為最大保護電位。-0.85~-1.2v之間。
3.2.1.4最小保護電流密度:使金屬腐蝕下降到最低程度或停止時所需要的保護電流密度,稱為最小保護電流密度,統稱為10----30Ma/m2
4.1.5瞬間斷電電位:在切斷被保護結構的外加電源或犧牲陽極0.2~0.5秒鐘內讀取的結構對地電位。
3.2.2陰極保護參數的測量
近間距電位:本方法適用于對管道陰極保護的有效性進行全面的評價。本方法可以測得管道沿線的通電電位和斷電電位,結合直流電位梯度法,可以全面評價管道的保護狀況和查找防腐破損點。本方法不適用于保護電流不能同步中斷的管道,以及破損點位于電解質接觸位于電解質接觸的管段。
4、應用范例
陰極保護行業在國內的發展已日趨成熟,隨著行業及國家標準的日趨完善,陰極保護專業技術與實際性能也越來越被長輸管線、及儲油罐大型項目的投資者所青睞,過去投資過的項目通過幾年的檢測與評估確實達到了良好的效果。
某管道全長大約22km,途中有高壓線塔、直流電氣化鐵路等。管徑~D219×6.3,管級為L360MB的螺旋縫埋弧焊接鋼管,管道防腐層為三層PE,防腐等級為加強級。通過技術經濟比較, 采用強制電流陰極保護法對管道進行保護。
4.1設計結果
4.1.1陽極地床及輔助陽極的選擇
本工程根據實際情況采用了淺埋陽極地床,輔助陽極材料選用最近幾年剛剛由國外引進并大量用于工程實踐的MMO(混合金屬氧化物)管狀陽極。MMO陽極具有單位面積輸出電流大,壽命長,本身強度高,重量輕,安裝方便等優點。
為有效減小陽極接地電阻,并延長輔助陽極使用壽命,選擇含碳量較高的緞后石油焦碳 ( Φ3一15mm)作為輔助陽極填料,輔助陽極床內使用焦碳進行填充。通過計算,每座陽極地床內并聯安裝MMO輔助陽極各10支。
4.1.2陰極保護系統
4. 1.2.1控制系統
陰極保護的控制系統由2臺恒電位儀、1臺控制臺,1個輔助陽極地床、1處陰極通電點組成。通過計算選定的恒電位儀規格為:40V/20A。
陽極地床各支陽極通過匯流電纜與恒電位儀陽極接線柱相連。管道相應位置設一個陰極通電點以及一個接陰極通電點,通過電纜分別與恒電位儀的相應接線柱相連。陰極通電點以及接陰極通電點附近緊鄰管壁分別埋設一支電位控制用長壽命固體硫酸銅參比電極。
4. 1.2.2檢測系統
陰極保護檢測系統由恒電位儀、參比電極和測試樁組成,恒電位儀可以自動測量通電點的電位、輸出電壓和輸出電流。考慮外加電流系統,在管道投產運行前,線路設置測試樁,每公里設置一支電位測試樁。
4. 1.2.3電絕緣與電涌保護
電絕緣是陰極保護必不可少的條件,為了防止電流的流失要將保護構筑物系統與非保護構筑物系統進行電絕緣。管線受途中高壓線、直流電氣化鐵路、高壓輸變電設備、用電設備的接地和其他伴行管道的干擾時,及時做好排流保護措施。由于雜散電流的產生以及它的電腐蝕效應,使對管線以及周圍設施的金屬構件構成了一定的威脅。這種電腐蝕總是發生在離子導電電流流出金屬結構的地方,即發生在金屬與電解質存在的陽極區。
依據規范,設計如下:
(1)本工程管線需要在首站出站管線處、末站進站管線處安裝整體式絕緣接頭(PN4.OMPa,DN300L245)。后續鋼質管道與本主管道連接必須設置絕緣接頭。
(2)考慮到管道沿線雷電較多,鄰近高壓電線路的特點,為防止雷電或感應電壓造成的電涌對絕緣接頭的破壞,在絕緣法蘭(接頭)處采用雙鋅接地電池進行保護。首、末站絕緣法蘭(接頭)處設置雙鋅接地電池一套。接地電池采用鋼質測試樁內的相應接線柱與管道相連。
(3)線路靠近高壓線塔、直流電氣化鐵路的地方,增設部分15kg的鋅排流陽極以減少雜散電流的干擾。
4. 2測試結果
設置恒電位儀輸出電位為1.2V,檢測得到的陰極保護電位結果如圖三所示。陰極保護效果良好,電位數值都小于一0.85V,達到規范要求[1]。同時,排流效果良好,有效地排除了干擾。
圖三 陰極保護電位測試圖
4.3建議
(1)選用輔助陽極時,要考慮經濟因素和環境因素,考慮輔助陽極的材料及性能。恒電位儀要適應當地的工作環境,保證電流電壓連續可調。
(2)長輸管線陰極保護設計要依據規范,結合實際,排除各種雜散電流的干擾,保證陰極保護效果。
(3)要保證陰極保護的電絕緣,防止電流的流失。
(4)對線路要實時監測,定期檢測,保證陰極保護系統的正常運行。
參考文獻: